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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Solar-driven synthesis of proteins and lipids via photoelectrochemistry of living organisms

Descripción del proyecto

Rediseñar la producción de alimentos para la cena en el espacio

¿Cómo se pueden cultivar alimentos sin explotaciones, sin suelo y sin contaminar? El proyecto SOLARSPOON, financiado por el Consejo Europeo de Innovación, es pionero en un enfoque que utiliza luz solar, aire y agua para producir proteínas y lípidos. Al integrar bacterias fotosintéticas y microbios productores de alimentos en dispositivos fotoelectroquímicos biohíbridos, SOLARSPOON posibilitará la conversión de CO2 y nitrógeno en materiales comestibles mediante energía solar. El sistema utiliza cianobacterias y colorantes orgánicos para generar sustratos ricos en energía, que alimentan cultivos microbianos alojados dentro del mismo dispositivo. El objetivo es superar la eficacia de la agricultura tradicional y alcanzar un 1 % de conversión solar. La visión de SOLARSPOON sobre la producción de alimentos limpia y descentralizada podría redefinir cómo y dónde se alimenta la humanidad, desde comunidades remotas hasta futuras misiones espaciales.

Objetivo

Biohybrid systems offer unique energy-efficient routes to harness solar energy for the fixation of CO2 and nitrogen into valuable, complex molecules. This project will integrate living photosynthetic bacteria and food-producing autotrophic bacteria into stand-alone photoelectrochemical devices tailored for the direct production of proteins and lipids from sunlight, air and water. Cyanobacteria will supply electrons via light-driven water oxidation, organic dyes will provide these electrons with sufficient energy to generate substrates that would directly feed either a culture or a consortia of food producing microorganisms in the same device. The result will be the demonstration of the first direct conversion of CO2 and N2 from air to protein- or lipid-rich food materials using solar energy, with the aim to produce a prototype that can reach 1% solar-conversion efficiency or surpass present food production processes via agriculture.
Our bioengineering efforts will focus on three key innovations: (i) overcoming complex electron transfer pathway barriers at the cell-electrode interface, aided by the coupling of electrode engineering with advanced modelling of the interface; (ii) expanding the range of Solar-to-X products to two essential food groups (proteins and lipids), enabled by the formation of novel microbial consortia on redox polymer films that mitigate their conflicting microenvironment needs; and iii) device engineering that synergizes the different outputs and needs of the bio-anode and cathode whilst also facilitating easy food-product collection. The delivery of our envisioned Solar-to-Food devices will open the door to re-imagining sustainable food production for off-grid locations, kitchens in future households and spaceships. Current food industries, such as our partner Solar Foods, would be an immediate benefactor. Our envisioned solar-to-lipids production process could be a stepping stone to fuels production lines of the future.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-EIC - HORIZON EIC Grants

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-EIC-2024-PATHFINDERCHALLENGES-01

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Coordinador

THE CHANCELLOR MASTERS AND SCHOLARS OF THE UNIVERSITY OF CAMBRIDGE
Aportación neta de la UEn
€ 1 103 809,50
Dirección
TRINITY LANE THE OLD SCHOOLS
CB2 1TN CAMBRIDGE
Reino Unido
Región
East of England East Anglia Cambridgeshire CC
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
Sin datos

Participantes (4)